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玻璃幕墻的生態化技術研究

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作為現代建筑的象征,玻璃幕墻在國內得到了越來越廣泛的應用。它具有輕巧、晶瑩的透射和反射性質,可以營造出明亮的室內光環境并達到建筑內外空間交融的效果,因而成為各類建筑外觀立面設計的新寵。但是,人們在使用過程中發現,玻璃幕墻也給我們帶來了負面影響,如光污染和溫室效應等。  

  使用建筑節能玻璃  

  玻璃幕墻是否符合生態特性?是否兼顧到節能的細部處理?是否考慮了空間遮陽技術與玻璃幕墻的協調使用?當玻璃幕墻與生態節能兩者的運用配合得恰當好處時,幕墻的這種處理方式就可以達到玻璃作為材質應有的優勢。目前,國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有3種。  

  中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣,其導熱系數很低,具有良好的保溫性能。從性能和經濟方面綜合考慮,中空玻璃內腔以充灌氬為佳。我國常用的中空玻璃有兩種,即槽式中空玻璃和復合膠條式中空玻璃。然而,我國目前中空玻璃的使用普及率不足1%。中空玻璃是實現玻璃幕墻節能的重要途徑。  

  真空玻璃。玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃,發展到真空玻璃已是第三代產品。真空玻璃當中是普通空氣或氬,其隔音性能、透光折減系數均優于中空玻璃。  

  鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜,改變玻璃的透射系數和反射系數,它可以與中空玻璃、真空玻璃結合起來使用。近年來發展起來的鍍膜低輻射玻璃,對380~780nm的可見光具有較高的透射率,可以保證室內的能見度,同時對紅外光具有較高的反射率,達到保溫節能的效果。  

  運用建筑綠化方法  

  引入生態技術是使用玻璃幕墻的關鍵。“綠色科技”的理念在于運用現代科技將玻璃幕墻與建筑豎直綠化或水平立體綠化直接掛鉤,借助嵌入式的綠化設計解決遮陽和通風問題,可以取得一舉多得的效果。  

  單塊玻璃幕墻綠化。最初的做法是綠化植物倚著玻璃幕墻而種植,這樣做顯然可以基本達到遮陽和景觀的目的,還有一定的隔熱作用,但關鍵是沒有解決自然通風問題。  

  立體水平綠化。所謂立體水平綠化,是指在玻璃幕墻的不同水平間距之間實施大面積的綠化,例如在高層建筑安全層的外面建空中花園并留下通風口,雖然通風口的開通未能使旁邊的房間達到最佳通風的效果,但可以令整棟建筑產生氣流流通和空氣交換,整體上達到良好效果。  

  豎直幕墻綠化。豎直幕墻綠化是把每一玻璃塊之間的豎直位置加寬,成為綠色玻璃帶,綠色玻璃帶分內外兩層,其中外層是疏通的網格狀或百葉狀的合成有機物質,能儲存大量水分,提供垂直植物(如爬山虎、吊蘭等),利用植物根部水分的吸收及吸附作用,讓植物生長在幕墻的鋼架之間或玻璃塊之間;內層是可閉合、可開放的百葉窗,其用途是在適當的時候避免外界的影響。  

  總之,建筑綠化相對玻璃幕墻來說,既能解決光污染的問題,又能解決溫室效應。具體來講,它強化了幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的對流換熱、幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱、幕墻和金屬框格的傳熱、通過玻璃鍍膜層減少的輻射換熱等。實際測量數據表明,墻面設置了爬墻植物,夏季其外表面晝夜平均溫度由35.1℃降到30.7℃,相差4.4℃;墻的內表面溫度相應由30.0℃降到29.1℃,相差0.9℃。由于建筑附近的葉面蒸發作用而帶來的降溫效應,還會使墻面溫度略低于氣溫(約1.6℃)。顯然,綠化對墻體和室內溫度的影響是極其重要的,也增添了建筑物的藝術美。